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DE10015922B4 - Lenksystem - Google Patents

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DE10015922B4 DE2000115922 DE10015922A DE10015922B4 DE 10015922 B4 DE10015922 B4 DE 10015922B4 DE 2000115922 DE2000115922 DE 2000115922 DE 10015922 A DE10015922 A DE 10015922A DE 10015922 B4 DE10015922 B4 DE 10015922B4
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clutch
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Hubert Dipl.-Ing. Bohner
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ThyssenKrupp Presta Muelheim GmbH
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DaimlerChrysler AG
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/001Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62D5/001Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Lenksystem für ein nicht spurgebundenes Kraftfahrzeug, dessen gelenkte Fahrzeugräder (1) bei Normalbetrieb mit einer Lenkhandhabe, insbesondere einem Lenkhandrad (11), über eine sich ständig auf korrekte Funktion überprüfende elektronische Regelanordnung (23) wirkungsmäßig verbunden sind, welche einen mit den gelenkten Fahrzeugrädern (1) zu deren Lenkverstellung verbundenen Lenkstellantrieb (5) regelt und dazu mit einem von der Lenkhandhabe betätigten Lenkwinkel-Sollwertgeber (14) sowie einem mit den gelenkten Fahrzeugrädern betätigten Lenkwinkel-Istwertgeber (16) verbunden ist, wobei die Regelanordnung (23) vorzugsweise auch einen mit der Lenkhandhabe zur Simulation eines Lenkwiderstandes verbundenen Handkraftsteller (12) regelt und dazu mit einem übertragene Kräfte zwischen Lenkstellantrieb (5) und gelenkten Fahrzeugrädern (1) erfassenden Handkraft-Sollwertgeber (21, 22) sowie einem übertragene Kräfte zwischen Handkraftsteller und Lenkhandhabe erfassenden Handkraft-Istwertgeber (13, 14, 15) verbunden ist, wobei bei anormalem Betrieb bzw. Notfallbetrieb die gelenkten Fahrzeugräder (1) zur Lenkverstellung mit der Lenkhandhabe mechanisch zwangsgekoppelt werden, indem eine bei Normalbetrieb offene Kupplung (6) in einer zwischen Lenkhandhabe und gelenkten...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Lenksystem für ein nicht spurgebundenes Kraftfahrzeug, dessen gelenkte Fahrzeugräder bei Normalbetrieb mit einer Lenkhandhabe, insbesondere einem Lenkhandrad, über eine sich ständig auf korrekte Funktion überprüfende elektronische Regelanordnung wirkungsmäßig verbunden sind, welche einen mit den gelenkten Fahrzeugrädern zu deren Lenkverstellung verbundenen Lenkstellantrieb regelt und dazu mit einem von der Lenkhandhabe betätigten Lenkwinkel-Sollwertgeber sowie einem mit den gelenkten Fahrzeugrädern betätigten Lenkwinkel-Istwertgeber verbunden ist, wobei die Regelanordnung vorzugsweise auch einen mit der Lenkhandhabe zur Simulation eines Lenkwiderstandes verbundenen Handkraftsteller regelt und dazu mit einem übertragene Kräfte zwischen Lenkstellantrieb und gelenkten Fahrzeugrädern erfassenden Handkraft-Sollwertgeber sowie einem übertragene Kräfte zwischen Handkraftsteller und Lenkhandhabe erfassenden Handkraft-Istwertgeber verbunden ist. Bei anormalem Betrieb bzw. Notfallbetrieb werden die gelenkten Fahrzeugräder zur Lenkverstellung mit der Lenkhandhabe mechanisch zwangsgekoppelt, indem eine bei Normalbetrieb offene Kupplung in einer zwischen Lenkhandhabe und gelenkten Fahrzeugrädern angeordneten mechanischen Lenkgetriebeanordnung schließt, wobei koaxial zur Eingangs- bzw. Ausgangswelle der Kupplung ein Hülsenteil angeordnet ist, welches zur Übertragung der Schließkraft auf die Kupplung in einem Kupplungs- bzw. Getriebegehäuse axial beweglich ohne Selbsthemmung angeordnet ist.
  • Lenksysteme, welche nach dem Konzept „Steer by wire" arbeiten, sind aus der DE 195 46 733 C1 sowie der DE 690 22 848 T2 grundsätzlich bekannt. Diese für zukünftige Kraftfahrzeuge vorgesehenen Systeme bieten den grundsätzlichen Vorteil, daß sie zumindest hinsichtlich der Regelanordnung sowie der zugehörigen Sensorik ohne konstruktive Abänderungen für unterschiedliche Fahrzeuge geeignet sind. Durch entsprechende Programmierung kann bei Normalbetrieb praktisch jedes Übersetzungsverhältnis zwischen dem Stellhub der Lenkhandhabe und der Lenkwinkeländerung der gelenkten Fahrzeugräder verwirklicht werden. Außerdem besteht die Möglichkeit, die Regelanordnung mit zusätzlichen Sensoren zu verbinden, um vorzugebende Parameter, z.B. Seitenwindeinflüsse, selbsttätig zu berücksichtigen bzw. auszuregeln.
  • Um die erforderliche Sicherheit bei Systemfehlern gewährleisten zu können, ist vorgesehen, daß beim Auftreten eines Fehlers in der Regelanordnung oder bei Ausfall von Signalen, die von der Regelanordnung ausgewertet werden müssen, automatisch eine Betriebsweise für anormalen Betrieb bzw. Notfallbetrieb eingeschaltet wird. Bei dieser Betriebsweise wird im Falle des eingangs angegebenen Lenksystems eine mechanische Zwangskopplung zwischen Lenkhandhabe und gelenkten Fahrzeugrädern wirksam, so daß das Lenksystem prinzipiell nach Art einer herkömmlichen mechanischen Lenkung arbeitet, wobei allerdings die bei herkömmlichen Lenkungen übliche mechanische Lenksäule gegebenenfalls durch andere mechanische Systeme ersetzt sein kann.
  • Das bei anormalem Betrieb bzw. Notfallbetrieb wirksam werdende mechanische System besitzt eine Kupplung, die beim Normalbetrieb geöffnet gehalten wird und damit das mechanische System bei Normalbetrieb unwirksam macht.
  • Bei Normalbetrieb sollte mit entsprechender Sensorik ständig überwacht werden, ob die Kupplung geöffnet ist. Dadurch kann vermieden werden, daß durch fehlerhaftes Schließen der Kupplung kritische Betriebszustände aufzutreten vermögen: Bei einer Lenkung der eingangs angegebenen Art ist zwischen dem Stellhub der Lenkhandhabe und der Lenkwinkeländerung der gelenkten Fahrzeugräder bei anormalem Betrieb bzw. Notfallbetrieb und dementsprechend geschlossener Kupplung regelmäßig ein anderes Übersetzungsverhältnis gegeben als bei Normalbetrieb mit geöffneter Kupplung. Sollte bei diesem Normalbetrieb die Kupplung unbemerkt ganz oder teilweise schließen, könnten Stellbewegungen der gelenkten Fahrzeugräder zu einer unerwünschten Rückwirkung auf die Lenkhandhabe und damit auf den Lenkwinkel-Sollwertgeber führen. Dies hätte dann zur Folge, daß die elektronische Regelanordnung eine der Sollwertänderung entsprechende Verstellung der gelenkten Fahrzeugräder vorzunehmen suchte, wodurch dann erneut eine Verstellung des Lenkwinkel-Sollwertgebers verursacht würde. Damit könnten sich erhebliche Fehlsteuerungen „aufschaukeln", wenn bei Normalbetrieb ein Schließen der Kupplung unbemerkt bleiben sollte.
  • Ein gattungsgemäßes Lenksystem geht aus der DE 198 05 015 C1 hervor. Im Normalbetrieb sind Lenkhandhabe und gelenkte Fahrzeugräder nicht miteinender verbunden. Im Notfallbetrieb wird eine mechanische Verbindung zwischen der Lenkhandhabe und den gelenkten Fahrzeugrädern durch das Schließen der Kupplung hergestellt. Die als Lemellenkupplung ausgestaltete Kupplung wird im Normalbetrieb des Lenksystems durch einen Hydraulikdruck in geöffnetem Zustand gehalten. Der Hydraulikdruck drückt dabei das Hülsenteil von den Lamellen der Kupplung entgegen der Federkraft eines Federpaketes weg. Liegt kein Hydraulikdruck an, drückt das Hülsenteil die Lamellen der Kupplung gegeneinander, so dass die Kupplung geschlossen ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine besonders vorteilhafte Möglichkeit zur Betätigung sowie zur Offenhaltung der Kupplung zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Lenksystem mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Das koaxial zur Übertragung der Schließkraft auf die Kupplung dienende Hülsenteil ist schraubbeweglich angeordnet und drehfest mit einem zum Hülsenteil koaxialen Rotor eines Elektromotors verbunden. Der Elektromotor dreht bei Bestromung den Rotor in eine Richtung, bei der das Hülsenteil axial gegen die Schließkraft vorgeschoben wird.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein die Schließkraft auf die Kupplung übertragendes Teil als Rotorträger eines Elektromotors auszubilden, welcher das vorgenannte Teil bei Bestromung unter Schraubverstellung gegen die Schließkraft verstellt und damit die Kupplung sicher öffnet bzw. offenhält.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Schraubbeweglichkeit durch Lagerung mittels Kugelumläufen außerordentlich reibungsarm sein.
  • Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung der Zeichnung verwiesen, anhand der eine besonders bevorzugte Ausführungsform beschrieben wird.
  • Dabei zeigt
  • 1 eine schaltplanmäßige Darstellung des gesamten Lenksystems und
  • 2 ein Schnittbild eines Lenkgetriebes mit Kupplung zur Unterbrechung eines Durchtriebes zwischen gelenkten Fahrzeugrädern und Lenkhandhabe.
  • Im Beispiel der 1 besitzt ein nicht näher dargestelltes Kraftfahrzeug lenkbare Vorderräder 1, die über Spurstangen 2 sowie eine Stange 3 miteinander lenkverstellbar gekoppelt sind. Die Stange 3 besitzt einen als Zahnstange ausgebildeten Teil 3', welcher mit einem Ritzel 4 kämmt, sowie einen als Kolbenstange eines doppeltwirkenden hydraulischen Kolben-Zylinder-Aggregates 5 ausgebildeten Teil 3''.
  • Das Ritzel 4 ist mit einer Seite einer kraft- und/oder formschlüssig arbeitenden Kupplung 6 verbunden, welche durch ein Federaggregat 7 ständig in Schließrichtung belastet und in weiter unten dargestellter Weise mittels eines Stellaggregates 8 geöffnet sowie durch eine Arretierung 9 in Offenlage festgehalten werden kann. Die andere Seite der Kupplung 6, ist über eine vorzugsweise gelenkige Welle 10 mit einem Lenkhandrad 11 antriebsmäßig verbunden.
  • Parallel zum Lenkhandrad 11 ist ein mit der Welle 10 mechanisch zwangsgekoppelter, selbsthemmungsfreier Elektromotor 12 angeordnet, welcher bei festgehaltener Motorwelle als reiner Krafterzeuger zu arbeiten vermag und dessen Zweck weiter unten erläutert wird.
  • Zwischen der Antriebsverbindung zwischen Elektromotor 12 und Welle 10 einerseits und dem Lenkhandrad 11 andererseits ist ein Torsionsstab 13 angeordnet, so daß das Lenkhandrad 11 mit der Welle 10 mit einer gewissen Drehelastizität verbunden ist. Beidseitig des Torsionsstabes 13 sind Winkelsensoren 14 und 15 angeordnet, deren Zweck weiter unten erläutert wird.
  • Ein weiterer Winkelsensor 16 ist am Ritzel 4 vorgesehen.
  • Die beiden Seiten des Kolben-Zylinder-Aggregates 5 lassen sich über ein normal offenes Absperrventil 17 miteinander verbinden, derart, daß das Kolben-Zylinder-Aggregat 5 unter allen Umständen auf Freilauf geschaltet ist. Durch Bestromung seines Stellmagnetes wird das Absperrventil 17 in seine Schließlage gebracht.
  • Im übrigen ist das Kolben-Zylinder-Aggregat 5 mit zwei Anschlüssen eines Regelventiles 18 verbunden, welches über zwei weitere Anschlüsse mit einem Reservoir 19 bzw. mit der Druckseite einer Hydraulikpumpe 20 verbunden ist. In der vom Regelventil 18 normal eingenommenen dargestellten Lage ist das Kolben-Zylinder-Aggregat 5 auf Freilauf geschaltet. Durch Bestromung eines seiner Stellmagnete läßt sich das Regelventil 18 derart steuern, daß bei arbeitender Pumpe 20 zwischen den beiden Seiten des Kolben-Zylinder-Aggregates 5 eine mehr oder weniger große Druckdifferenz auftritt und das Kolben-Zylinder-Aggregat 5 eine entsprechende Stellkraft in der einen oder anderen Richtung erzeugt. Die Druckdifferenz und damit die Stellkraft können mit Drucksensoren 21 und 22 an den beiden Seiten des Aggregates 5 erfaßt werden.
  • Eine elektronische Regel- bzw. Steueranordnung 23 ist eingangsseitig mit den Winkelsensoren 14 bis 16 sowie den Drucksensoren 21 und 22 verbunden. Ausgangsseitig steuert die Regel- bzw. Steueranordnung 23 das Stellaggregat 8, die Arretierung 9, den Elektromotor 12, die Stellmagnete der Ventile 17 und 18 sowie gegebenenfalls die Hydraulikpumpe 20.
  • Das Lenksystem der 1 funktioniert wie folgt, wobei zunächst der Normalbetrieb dargestellt wird:
    Beim Normalbetrieb wird das Absperrventil 17 geschlossen und die Kupplung 6 in Offenstellung gehalten. Die Lenkbetätigung der Vorderräder 1 erfolgt dadurch, daß mit dem Lenkhandrad 11 der Winkelsensor 14 betätigt wird, welcher an die Regelanordnung 23 ein den Lenkwinkel-Sollwert wiedergebendes Signal weiterleitet. Vom Winkelsensor 16 erhält die Regelanordnung 23 ein den Lenkwinkel-Istwert wiedergebendes Signal. Die Regelanordnung 23 führt einen Soll-Istwert-Vergleich durch und steuert in Abhängigkeit davon das Regelventil 18. Aufgrund des geschlossenen Absperrventiles 17 wird durch die Betätigung des Regelventiles 18 vom Kolben-Zylinder-Aggregat 5 eine mehr oder weniger große Stellkraft mit steuerbarem Richtungssinn erzeugt, derart, daß die Soll-Istwert-Abweichung ausgeregelt wird und der Istwert des Lenkwinkels an den Vorderrädern 1 dem vom Lenkhandrad 11 über den Drehwinkelsensor 14 vorgegebenen Lenkwinkel-Sollwert entspricht.
  • Die Signale der den beiden Seiten des Kolben-Zylinder-Aggregates 5 zugeordneten Drucksensoren 21 und 22 lassen die zwischen diesen beiden Seiten vorliegende Druckdifferenz nach Betrag und Richtung erkennen. Diese Druckdifferenz ist analog zu den an den Vorderrädern 1 wirksamen Lenk- und Störkräften. In Korrelation zu diesem Lenk- und Störkräften wird nun von der Regelanordnung 23 ein Sollwert für die am Lenkhandrad 11 fühlbare Handkraft vorgegeben, die durch den Elektromotor 12 simuliert wird: Der Istwert der Handkraft wird von der Regelanordnung 23 aus den Signalen der Winkelsensoren 14 und 15 ermittelt. Denn je nach dem Maß der Handkraft wird der Torsionsstab 13 mehr oder weniger stark tordiert, mit der Folge, daß die Signale der Winkelsensoren 14 und 15 eine entsprechende Winkeldifferenz in der einen oder anderen Richtung anzeigen. Somit kann die Regelanordnung 23 in Abhängigkeit von einem Soll-Istwert-Vergleich den Elektromotor 12 so steuern, daß die am Lenkhandrad 11 fühlbare Handkraft im Ergebnis entsprechend den an den gelenkten Vorderrrädern 1 wirksamen Lenk- und Störkräften variiert wird.
  • Die Regelanordnung 23 überprüft sich selbst sowie die mit ihr zusammenwirkenden Systemteile ständig auf korrekte Funktion, wobei auch die Plausibilität der Signale der verschiedenen Sensoren überwacht wird.
  • Wenn die Sicherheit des Lenksystems beim vorangehend beschriebenen Normalbetrieb nicht mehr mit Sicherheit gewährleistet werden kann, werden die Stellmagnete der Ventile 17 und 18 stromlos geschaltet, so daß das Kolben-Zylinder-Aggregat 5 unter allen Umständen hydraulisch auf Freilauf geschaltet wird. Gleichzeitig wird auch die Arretierung 9 für die Offenstellung der Kupplung 6 unwirksam geschaltet (dies wird weiter unten näher dargestellt). Damit wird die Kupplung 6 durch das Federaggregat 7 geschlossen. Somit sind das Lenkhandrad 11 und die lenkbaren Vorderräder 1 miteinander zur Lenkverstellung mechanisch zwangsgekoppelt. Nunmehr kann also das Fahrzeug in herkömmlicher Weise mechanisch gelenkt werden.
  • Soweit bei Beendigung des Normalbetriebes noch hinreichende Restfunktionen der Regelanordnung 23 zur Verfügung stehen, kann der Elektromotor 12 als Servomotor eingesetzt werden. Dazu werden die von den Winkelsensoren 14 und 15 gelieferten Signale ausgewertet, welche die jeweils auf das Lenkhandrad 11 ausgeübte Handkraft wiedergeben. In Abhängigkeit von dieser Handkraft wird nun der Elektromotor 12 von der Regelanordnung 23 so gesteuert, daß eine mehr oder weniger starke Verminderung der bei den jeweiligen Lenkmanövern ausgeübten Handkräfte erreicht wird.
  • Grundsätzlich ist es auch möglich, bei geschlossener Kupplung 6 und dadurch bewirkter mechanischer Zwangskopplung von Lenkhandrad 11 und gelenkten Vorderrädern 1 das Kolben-Zylinder-Aggregat 5 als Servomotor zu betreiben. Dazu muß der Elektromagnet des Absperrventiles 17 unter Schließung dieses Ventiles bestromt und das Regelventil 18 in Abhängigkeit von den die Handkräfte wiedergebenden Signalen der Winkelsensoren 14 und 15 mittels der Regelung 23 derart betätigt werden, daß das Kolben-Zylinder-Aggregat 5 eine die jeweils am Lenkhandrad 11 fühlbare Handkraft vermindernde Stellkraft erzeugt.
  • 2 zeigt nun eine vorteilhafte Ausführungsform der Kupplung 6, die zusammen mit dem Ritzel 4 sowie dem damit kämmenden Teil 3' der Zahnstange in einer gemeinsamen Gehäuseanordnung 24 untergebracht ist.
  • Der Kupplungseingang wird durch eine mit der Welle 10 (vgl. 1) verbindbare Eingangswelle 25 und der Kupplungsausgang durch eine einstückig mit dem Ritzel 4 verbundene Ritzelwelle 26 gebildet. Beide Wellen 25 und 26 sind einerseits im Gehäuse 24 und andererseits aneinander drehgelagert, indem das der Ritzelwelle 26 zugewandte Ende der Eingangswelle 25 eine gestufte Sackbohrung aufweist, die ein Kugellager für einen stirnseitigen Axialfortsatz der Ritzelwelle 26 aufnimmt.
  • Im übrigen ist an der Ritzelwelle 26 zugewandten Ende der Eingangswelle 25 ein zur Ritzelwelle 26 hin offenes Hohlrad 27 angeordnet bzw. ausgebildet, welches mit seiner in 2 nach links weisenden Stirnseite axial am Gehäuse 24 drehgelagert ist. Innerhalb des Hohlrades 27 sind erste Kupplungslamellen 28' axial verschiebbar, jedoch relativ zum Hohlrad 27 undrehbar gehaltert. Weitere Kupplungslamellen 28' sind an dem in das Hohlrad 27 hineinragenden Ende der Ritzelwelle 26 axial verschiebbar, jedoch relativ zur Ritzelwelle 26 undrehbar angeordnet. Die Lamellen 28' und 28' folgen in Achsrichtung abwechselnd aufeinander, wobei vor einer das Lamellenpaket abschließenden Andruckplatte 29, die wie die weiteren Lamellen 28'' auf der Ritzelwelle 26 axial verschiebbar und undrehbar angeordnet ist, eine der ersten Lamellen 28' vorgesehen ist, während vor dem scheibenförmigen Teil des Hohlrades 27 eine der weiteren Lamellen 28'' angeordnet ist.
  • Koaxial zur Ritzelwelle 26 ist eine relativ zur Ritzelwelle 26 axial verschiebbare Spannhülse 30 angeordnet, welche in einer gehäusefesten Hülse 60 mittels Lagerkugeln 61 schraubverschiebbar geführt ist, d.h. die Spannhülse 30 führt bei Drehung relativ zur Hülse 60 einen Axialhub bezüglich der Hülse 60 und der Ritzelwelle 26 aus.
  • Die Spannhülse 30 wird von einem Tellerfederpaket 33, welches sich an einem gehäuseseitigen Widerlagerring 34 abstützt, gegen die Lamellen 28' und 28'' gespannt. Der Widerlagerring 34 dient auch dazu, eine Lagerschale eines Kugellagers 35 gehäuseseitig unter Einwirkung der Kraft des Tellerfederpaketes 33 axial festzuhalten. Dieses Lager 35, welches als Rillenkugellager ausgebildet ist und dessen innere Lagerschale axial an der Ritzelwelle 26 fest gehaltert ist, dient zur radialen und axialen Lagerung der Ritzelwelle 26.
  • Das spannhülsenseitige Widerlager des Tellerfederpaketes 33 wird durch eine ringscheibenförmige Druckplatte 62 gebildet, die axial einer Ringstufe eines die Spannhülse 30 in 2 nach rechts fortsetzenden, mit der Spannhülse 30 verschraubten Hülsenteiles 31 gegenüberliegt. Zwischen dem Hülsenteil 31 und der Druckplatte 62 ist ein Axiallager 63 angeordnet. Ein weiteres Axiallager 32 befindet sich zwischen der Andruckplatte 29 der Kupplung 6 und dem der Kupplung 6 zugewandten Ende der Spannhülse 30. Zwischen dem Hülsenteil 31 und der Hülse 60 ist ein Radiallager 64 angeordnet, welches eine axiale Verschiebung des Hülsenteiles 31 und damit der Spannhülse 30 zuläßt.
  • Somit kann sich die Spannhülse 30 mit dem Hülsenteil 31 relativ zum Federpaket 33 sowie relativ zur Andruckplatte 29. drehen, wobei die Spannhülse 30 und das Hülsenteil 31 gleichzeitig eine Axialbewegung entsprechend der Schraubführung durch die Kugeln 61 ausführt.
  • Auf einem Mittelabschnitt der Spannhülse 30 ist der Rotor 65 eines Elektromotors 66 drehfest angeordnet, dessen Stator an der Hülse 60 befestigt ist und von dieser ummantelt wird. Dabei ist der Rotor 65 axial verschiebbar zum Stator des Elektromotors 66 ausgebildet.
  • Für den Normalbetrieb des Lenksystems wird die Kupplung 6 geöffnet, indem der Elektromotor 66 mit elektrischem Strom beaufschlagt wird und den Rotor 65 unter Mitnahme der Spannhülse 30 derart dreht, daß die Spannhülse 30 mit dem Hülsenteil 31 gegen die Kraft des Tellerfederpaketes 33 in eine in 2 rechte Endlage axial verschoben wird.
  • In dieser Endlage wird vorzugsweise ein Sensor 67 betätigt, d.h. in dieser Endlage wird ein der Endlage zugeordnetes Signal erzeugt.
  • Sollte nun eine Störung des Lenksystems auftreten, wird der elektrische Versorgungsstrom für den Elektromotor 66 abgeschaltet. Damit kann das Tellerfederpaket 33 die Spannhülse 30 unter Drehung axial gegen die Druckplatte 29 in die in 2 linke Endlage verschieben, in der die Kupplung 6 geschlossen ist.
  • Bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform ist vorgesehen, daß bei Normalbetrieb des Lenksystems der Elektomotor 66 ständig bestromt ist und die Spannhülse 30 in der rechten Endlage hält.
  • Statt dessen kann auch vorgesehen sein, daß der Elektromotor 66 nur zum Öffnen der Kupplung 6 bestromt wird, d.h. zur Verstellung der Spannhülse 30 in deren rechte Endlage. Sobald diese Endlage erreicht wird, kann die Spannhülse 30 durch ein nicht selbsthaltendes Riegelorgan (nicht dargestellt) gegen die Kraft des Tellerfederpaketes 33 in der vorgenannten Endlage festgehalten werden. Dazu muß dann ein nicht dargestellter Stellmagnet oder sonstiges Stellorgan für das Riegelorgan bestromt bzw. mit Energie beliefert werden. Sobald dieser elektrische Strom bzw. die Energiezufuhr abgeschaltet wird, fällt das Riegelorgan in seine Entriegelungslage zurück, und das Tellerfederpaket kann die Spannhülse 30 wiederum unter Schließung der Kupplung 6 nach links verschieben.
  • Der Notfallzustand, d.h. der Schließzustand der Kupplung 6, wird grundsätzlich auch dann automatisch unter Abschaltung der Strom- bzw. Energiezufuhr zum Elektromotor 66 bzw. zum Stellorgan des vorgenannten Riegelorgans eingestellt, wenn keine Signale des Sensors 67 für die rechte Endlage der Spannhülse 30 und damit für den geöffneten Zustand der Kupplung 6 vorliegen.
  • Gegebenenfalls kann der Elektromotor 66 bei einem Notfall, d.h. wenn die Kupplung 6 geschlossen werden soll, auch in entgegengesetzter Richtung zum Normalbetrieb (geöffnete Kupplung 6) elektrisch bestromt werden, so daß der Schließzustand der Kupplung 6 besonders schnell erreicht wird, da der beim Schließen der Kupplung 6 mitwirkende Elektromotor 66 die Massenträgheit des Systems kompensiert.

Claims (7)

  1. Lenksystem für ein nicht spurgebundenes Kraftfahrzeug, dessen gelenkte Fahrzeugräder (1) bei Normalbetrieb mit einer Lenkhandhabe, insbesondere einem Lenkhandrad (11), über eine sich ständig auf korrekte Funktion überprüfende elektronische Regelanordnung (23) wirkungsmäßig verbunden sind, welche einen mit den gelenkten Fahrzeugrädern (1) zu deren Lenkverstellung verbundenen Lenkstellantrieb (5) regelt und dazu mit einem von der Lenkhandhabe betätigten Lenkwinkel-Sollwertgeber (14) sowie einem mit den gelenkten Fahrzeugrädern betätigten Lenkwinkel-Istwertgeber (16) verbunden ist, wobei die Regelanordnung (23) vorzugsweise auch einen mit der Lenkhandhabe zur Simulation eines Lenkwiderstandes verbundenen Handkraftsteller (12) regelt und dazu mit einem übertragene Kräfte zwischen Lenkstellantrieb (5) und gelenkten Fahrzeugrädern (1) erfassenden Handkraft-Sollwertgeber (21, 22) sowie einem übertragene Kräfte zwischen Handkraftsteller und Lenkhandhabe erfassenden Handkraft-Istwertgeber (13, 14, 15) verbunden ist, wobei bei anormalem Betrieb bzw. Notfallbetrieb die gelenkten Fahrzeugräder (1) zur Lenkverstellung mit der Lenkhandhabe mechanisch zwangsgekoppelt werden, indem eine bei Normalbetrieb offene Kupplung (6) in einer zwischen Lenkhandhabe und gelenkten Fahrzeugrädern angeordneten mechanischen Lenkgetriebeanordnung (3, 4, 10) schließt, wobei koaxial zur Eingangs- bzw. Ausgangswelle (25, 26) der Kupplung (6) ein Hülsenteil (30) angeordnet ist, welches zur Übertragung der Schließkraft (33) auf die Kupplung in einem Kupplungs- bzw. Getriebegehäuse (24) axial beweglich ohne Selbsthemmung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß, das Hülsenteil (30) axial schraubbeweglich angeordnet ist und daß das Hülsenteil (30) drehfest mit einem zum Hülsenteil koaxialen Rotor (65) eines Elektromotors (66) verbunden ist, welcher bei Bestromung den Rotor in eine Richtung dreht, bei der das Hülsenteil gegen die Schließkraft axial verschoben wird.
  2. Lenksystem nach Anspruch 1, daß dadurch gekennzeichnet, daß das Hülsenteil (30) innerhalb des Kupplungs- bzw. Getriebehäuses (24) mittels Kugeln bzw. einer Kugelumlaufanordnung (61) schraubbeweglich geführt ist.
  3. Lenksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zum Hülsenteil (30) eine gehäusefeste Hülse (60) angeordnet ist, die einerseits den Stator des Elektromotors (66) ummantelt und andererseits die Schraubführung bzw. Schraubführungselemente für das Hülsenteil (30) aufnimmt.
  4. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (67) angeordnet ist, der bei geöffneter Kupplung (6) bzw. bei gegen die Schließkraft in seine Endlage vorgeschobenem Hülsenteil (30) Signale erzeugt.
  5. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor angeordnet ist, der bei geschlossener Kupplung (6) und/oder bei nicht vollständig geöffneter Kupplung (6) Signale erzeugt.
  6. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hülsenteil (30) bzw. ein mit ihm fest verbundenes Teil (31) in seiner gegen die Schließkraft vorgeschobenen Endlage mittels einer nicht selbsthaltenden Riegelanordnung verriegelbar ist, welche ihren Riegelzustand nur bei Energiezufuhr einnehmen bzw. halten kann.
  7. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (66) auch entsprechend einer die Schließkraft unterstützenden Drehrichtung elektrisch bestrombar ist und bei anormalem Betrieb bzw. Notfallbetrieb für ein schnelles Schließen der Kupplung (6) bestromt wird.
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